[發(fā)明專(zhuān)利]半導(dǎo)體器件及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410553114.9
• 申請(qǐng)日: 2014-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105576012A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈海強(qiáng);陳弘
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/06
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/06;H01L21/20;H01L21/316;H01L21/32
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 宋鷹武;沈祖鋒

1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括：

硅基材料基片；

過(guò)渡層，其形成于所述基片上；

氧化物隔離層，其位于所述過(guò)渡層上，其中，所述氧化物隔離層為在所述 過(guò)渡層之后外延生長(zhǎng)的AlAs基化合物材料層，并將所述AlAs基化合物材料層 氧化后形成的Al₂O₃材料層；

種子層，其外延生長(zhǎng)在所述AlAs基化合物材料層上，且具有開(kāi)口區(qū)域；及

結(jié)構(gòu)層，其外延生長(zhǎng)在所述種子層的非開(kāi)口區(qū)域。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述硅基材料為Si 或SOI或GeSi中的任意一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述過(guò)渡層為ⅢⅤ族 化合物材料外延層，所述ⅢⅤ族化合物材料外延層的材料為InGaAlAs基材料或 InGaAlP基材料中的至少一種，所述InGaAlAs基材料體系包括與GaAs材料晶 格匹配的InGaAs、GaAs、InAlAs、AlGaAs、AlAs中的至少一種；所述InGaAlP 基材料包括與GaAs材料晶格匹配的InGaP、InAlP、InGaAlP中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述種子層為ⅢⅤ族 化合物材料外延層，所述ⅢⅤ族化合物材料外延層的材料為InGaAlAs基材料或 InGaAlP基材料中的至少一種，所述InGaAlAs基材料包括與GaAs材料晶格匹 配的InGaAs、GaAs、AlGaAs、AlAs中的至少一種；所述InGaAlP基材料包括 與GaAs材料晶格匹配的InGaP、InAlP、InGaAlP中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)層為 InGaAlP/GaAs基、AlGaAs/GaAs基、InGaAs/GaAs基的外延結(jié)構(gòu)或其組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述氧化物隔離層的 厚度為5nm～2000nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述AlAs基化合物 為InGaAlAs，其中Al組分高于0.90。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述AlAs基化合物 為InGaAlAs，其中Al組分高于0.98。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述Al₂O₃材料層包 括In或Ga中的至少一種元素。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件制 備于所述基片全部或部分表面。

11.一種半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

提供一硅基材料基片；

在所述基片全部或部分表面外延生長(zhǎng)過(guò)渡層；

在所述過(guò)渡層外延生長(zhǎng)AlAs基化合物材料層；

在所述AlAs基化合物材料層上外延生長(zhǎng)種子層，

在所述種子層上形成開(kāi)口區(qū)域；

通過(guò)氧化工藝，將所述AlAs基化合物材料層轉(zhuǎn)變形成Al₂O₃材料層，形成 氧化物隔離層；

由所述種子層的非開(kāi)口區(qū)域開(kāi)始外延生長(zhǎng)形成結(jié)構(gòu)層。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，所述種 子層的開(kāi)口區(qū)域最小寬度大于0.1um，所述種子層的非開(kāi)口區(qū)域最小寬度大于 0.1um。